矸石粒径与料浆质量分数交互作用对充填材料性能的影响
王树帅1
李刚1
李永亮2
杨庆贺1
1.辽宁工程技术大学 矿业学院,辽宁 阜新 1230002.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 100083
摘要：矸石粒径与料浆质量分数对胶结充填材料性能具有重要影响,以细矸质量分数(0～5 mm矸石占全部矸石的百分比)表征矸石粒径级配,分析了细矸质量分数、料浆质量分数及两者交互作用对充填材料流动性、流变性能、力学特性、超声波波速及微观结构的影响.研究结果表明:随着细矸和料浆的质量分数增加,料浆扩展度与泌水率减小,流变参数、单轴抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度以及超声波波速均增加,总孔隙率减小,充填体内部更加致密.料浆属于宾汉姆流体,随着细矸质量分数增加,料浆剪切应力曲线波动性减小,均质性变佳.两种因素交互作用对流变参数以及力学特性产生影响,一因素的增加会促进另一因素的增强效果,料浆质量分数的影响程度大于细矸质量分数.各性能对两者交互作用的响应曲面可拟合为Parabola型函数曲面.劈裂抗拉强度主要分布在 0.11～0.12 倍单轴抗压强度之间,两种强度具有显著的线性正相关关系.单轴抗压强度与超声波波速、微孔与毛细孔含量成正相关,与总孔隙率、大孔与多害孔含量成负相关,拟合度均大于 0.90,声波波速与微观结构分布可较好的揭示两种因素对充填体强度的影响机理.
关键词：矸石粒径料浆质量分数交互作用流变性能力学特性
分类号：TD823(矿山开采)
资助基金：国家自然科学基金(52204122)国家自然科学基金(52174095)
论文发表日期：2025-08-31
在线出版日期：2025-09-05（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 106-119 )
英文信息